RU119511U1

RU119511U1 - CONTAINER FOR LONG TERM STORAGE AND DISPOSAL OF HARDENED RADIOACTIVE WASTE

Info

Publication number: RU119511U1
Application number: RU2012110687/07U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Сергеевич Дьяков; Андрей Юрьевич Ершов; Анатолий Андреевич Зубков; Вадим Альбертович Кравченко; Евгений Георгиевич Кудрявцев; Владимир Иванович Мацеля; Николай Александрович Науменко; Михаил Владимирович Радченко; Юрий Александрович Ревенко; Андрей Васильевич Родин; Игорь Борисович Калачев; Владислав Александрович Попков; Олег Николаевич Тимошин; Анжелика Викторовна Хаперская
Original assignee: Открытое акционерное общество "Инженерный центр ядерных контейнеров" (ООО "ИЦЯК")
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2012-08-20

Abstract

Контейнер для долговременного хранения и захоронения отвержденных радиоактивных отходов, включающий корпус и крышку, отличающийся тем, что на внешней стороне крышки расположен опорно-захватный элемент, к нижней части которого через по крайней мере одно отверстие в крышке закреплен армирующий погружной элемент, выполненный в виде по крайней мере одного, например, арматурного, стержня длиной, соответствующей глубине корпуса контейнера. A container for long-term storage and disposal of solidified radioactive waste, including a housing and a lid, characterized in that a supporting-gripping element is located on the outer side of the lid, to the bottom of which, through at least one hole in the lid, a reinforcing immersion element is fixed, made in the form of at least one, for example, a reinforcing bar with a length corresponding to the depth of the container body.

Description

Полезная модель относится к ядерной энергетике, к устройствам для обращения с радиоактивными отходами (РАО) в виде отвержденных в бочках сегментированных и заключенных в матрицу отходов на стадиях сбора, формирования и транспортирования для длительного хранения в приповерхностных или глубокого заложения подземных сооружениях. Кондиционирование РАО осуществляют фиксацией в устойчивой твердой среде путем формирования нерастворимых твердых форм, например, цемента с необходимыми для затвердевания добавками, которые останутся устойчивыми в течение длительного периода. Локализация отходов, осуществляется в контейнерах, представляющих собой емкости с уплотняемой крышкой.The utility model relates to nuclear energy, to devices for the management of radioactive waste (RW) in the form of segmented solidified barrels and enclosed in a matrix at the stages of collection, formation and transportation for long-term storage in near-surface or deep underground structures. RW conditioning is carried out by fixation in a stable solid medium by forming insoluble solid forms, for example, cement with additives necessary for solidification, which will remain stable for a long period. Waste localization is carried out in containers, which are containers with a sealed lid.

Отверждение жидких радиоактивных отходов (ЖРО) непосредственно в контейнерах, направляемых затем на долговременное хранение в хранилище или могильник, находит все большее применение на практике при кондиционировании РАО. Процесс приготовления цементного раствора с ЖРО может осуществляться как вне, так и непосредственно в контейнере, выполненном либо в виде бочки объемом 200, 400, 500 литров, либо в виде железобетонной емкости объемом 1000 литров, устанавливаемых в защитной камере, и проводится путем загрузки порции цемента с добавками, последующего перемешивания с одновременной подачей ЖРО.The solidification of liquid radioactive waste (LRW) directly in containers, which are then sent for long-term storage in a storage facility or repository, is increasingly used in practice for the conditioning of radioactive waste. The process of preparing cement slurry with LRW can be carried out both outside and directly in the container, made either in the form of a barrel with a volume of 200, 400, 500 liters, or in the form of a reinforced concrete tank with a volume of 1000 liters, installed in a protective chamber, and carried out by loading a portion of cement with additives, subsequent mixing with the simultaneous supply of LRW.

Известны контейнеры для отверждаемых радиоактивных отходов, используемые в установках для цементирования РАО.Known containers for curable radioactive waste used in installations for cementing radioactive waste.

Известен способ и устройство цементирования жидких радиоактивных отходов (Давыдов В.И. и др. "Установки отверждения жидких отходов низкого и среднего уровня активности". Атомная энергия, 1995, т.79, в.6, с.431). Способ заключается в том, что подают жидкие радиоактивные отходы и цемент с добавками в мерники, подают содержимое мерников в смеситель, а затем выгружают цементный раствор из смесителя в контейнер. Контейнер закрывают крышкой и транспортируют к механизму смешивания, где раствор окончательно гомогенизируется путем вращения контейнера.A known method and device for cementing liquid radioactive waste (V. Davydov and others. "Installation of solidification of liquid waste low and medium levels of activity." Atomic energy, 1995, T. 79, C. 6, S. 431). The method consists in supplying liquid radioactive waste and cement with additives to the measuring devices, supplying the contents of the measuring devices to the mixer, and then the cement mortar is unloaded from the mixer into the container. The container is closed with a lid and transported to the mixing mechanism, where the solution is finally homogenized by rotating the container.

Известно другое устройство для переработки твердых радиоактивных и токсичных отходов (Патент RU №2124771 C1, G21F 9/36, 9/28, опубл. 10.01.99), включающее цилиндрический контейнер с герметизирующей и прижимной крышкой и предназначенное для перевода радиоактивной или токсичной золы в цементообразное состояние, состоящее из герметичной камеры, форкамеры, загрузочно-разгрузочного манипулятора, поворотного стола, дезактивирующей щетки, телескопического загрузочного устройства, виброблока, емкости для золы, цемента и затворителя, компрессора и вакуумного насоса.Another device for processing solid radioactive and toxic wastes is known (Patent RU No. 2124771 C1, G21F 9/36, 9/28, publ. 10.01.99), including a cylindrical container with a sealing and pressure cap and designed to transfer radioactive or toxic ash into cement-like state, consisting of a sealed chamber, a prechamber, a loading and unloading manipulator, a rotary table, a decontamination brush, a telescopic loading device, a vibro-block, a container for ash, cement and grout, a compressor and a vacuum pump.

Известно устройство для отверждения радиоактивных отходов в контейнере (см. заявку Японии №1-40319, кл. G21F 9/16, 1980). Оно содержит защитную камеру, контейнер, пристыкованный изнутри к отверстию в плите защитной камеры, перемешивающее устройство и сильфон, служащий для отделения пространства защитной камеры («грязной зоны») от пространства зоны обслуживания («чистой зоны») и являющийся гибким уплотняющим устройством. В контейнер подают в определенной пропорции подлежащие перемешиванию ЖРО и цемент. Мешалку опускают вниз и вводят в контейнер, а после перемешивания компонентов поднимают в кожух. Полученный цементный раствор отверждают непосредственно в контейнере.A device for curing radioactive waste in a container is known (see Japanese application No. 1-40319, class G21F 9/16, 1980). It contains a protective chamber, a container docked inside from the hole in the protective chamber plate, a mixing device and a bellows, which serves to separate the space of the protective chamber (“dirty zone”) from the space of the service zone (“clean zone”) and is a flexible sealing device. LRW and cement to be mixed in a certain proportion are fed into the container. The mixer is lowered down and introduced into the container, and after mixing the components are lifted into the casing. The resulting cement slurry is cured directly in the container.

В известных устройствах решена задача локализации радиоактивных отходов включением их в твердую устойчивую среду непосредственно в контейнере, транспортируемом затем в хранилище.In known devices, the problem of localizing radioactive waste has been solved by incorporating it into a solid, stable medium directly in a container, which is then transported to storage.

Недостатком известных устройств является перемешивание цементируемых ЖРО непосредственно в контейнере (бочке), в котором будет осуществляться их дальнейшее хранение (или захоронение). Такая технология предусматривает использование мешалки внутри контейнера или вращение самого контейнера, что приводит к необходимости применения дополнительного оборудования.A disadvantage of the known devices is the mixing of cemented LRW directly in the container (barrel), in which they will be further stored (or buried). This technology involves the use of a mixer inside the container or rotation of the container itself, which leads to the need for additional equipment.

Наиболее близким к полезной модели по совокупности существенных признаков является контейнер для захоронения отвержденных радиоактивных отходов, снабженный крышкой, используемый в установке для цементирования отходов (патент RU 2301468, МПК G21F 9/36, 20.06.2007). Контейнер для радиоактивных отходов состоит из корпуса с кольцом и горловиной, закрываемой крышкой; трубы с отверстиями и кольцами перфорированного диска, сетки. После заполнения контейнера с РАО цементным раствором контейнер для РАО закрывается крышкой при помощи механизма фиксации крышки.The closest to the utility model for the combination of essential features is a container for the disposal of solidified radioactive waste, equipped with a lid, used in the installation for cementing waste (patent RU 2301468, IPC G21F 9/36, 20.06.2007). The container for radioactive waste consists of a body with a ring and a neck, closed by a lid; pipes with holes and rings of a perforated disk, mesh. After filling the container with RW with cement mortar, the container for RW is closed with a lid using a lid fixing mechanism.

Недостатком известного контейнера является необходимость обеспечения достаточной прочности корпуса, крышки и механизма фиксации крышки для перемещения контейнера к месту захоронения после долговременного контролируемого хранения в течение не менее 50 лет, а также для возможности штабелирования контейнеров с целью сокращения площади хранилища, что, усложняет и удорожает конструкцию контейнера. Кроме того, процесс отверждения компаунда требует отведения выделяемого тепла из зоны реакции с целью снижения перегрева в центре контейнера (бочки).A disadvantage of the known container is the need to ensure sufficient strength of the body, lid and lid fixing mechanism for moving the container to the burial place after long-term controlled storage for at least 50 years, as well as for the possibility of stacking containers to reduce storage area, which complicates and increases the cost of construction container. In addition, the curing process of the compound requires the removal of heat from the reaction zone in order to reduce overheating in the center of the container (barrel).

Полезная модель направлена на решение задачи обеспечения радиационной безопасности персонала при обращении с контейнером, заполненным цементным раствором или компаундом, безопасное транспортирование и безопасное долговременное хранение отвержденных РАО.The utility model is aimed at solving the problem of ensuring radiation safety of personnel when handling a container filled with cement mortar or compound, safe transportation and safe long-term storage of cured RW.

При решении указанной задачи полезная модель обеспечивает получение технического результата, заключающегося в обеспечении его прочности и надежности при перемещении и штабелировании до 30 вертикальных рядов и в обеспечении дополнительного теплоотвода в процессе твердения цементного компаунда.When solving this problem, the utility model provides a technical result, which consists in ensuring its strength and reliability when moving and stacking up to 30 vertical rows and in providing additional heat removal during the hardening of the cement compound.

Указанный технический результат достигается тем, что в контейнере для долговременного хранения и захоронения отвержденных радиоактивных отходов, включающем корпус и крышку, на внешней стороне крышки расположен опорно-захватный элемент, к нижней части которого через, по крайней мере одно отверстие в крышке закреплен армирующий погружной элемент, выполненный в виде, по крайней мере одного, например, арматурного стержня, длиной, соответствующей глубине корпуса контейнера.The specified technical result is achieved by the fact that in the container for long-term storage and disposal of solidified radioactive waste, including a housing and a cover, a support-gripping element is located on the outside of the cover, to the bottom of which a reinforcing immersion element is fixed through at least one hole in the cover made in the form of at least one, for example, reinforcing bar, with a length corresponding to the depth of the container body.

Сущность полезной модели поясняется чертежом. Контейнер содержит корпус 1, крышку 2, опорно-захватный элемент 3, армирующие элементы 4.The essence of the utility model is illustrated in the drawing. The container contains a housing 1, a cover 2, a supporting-gripping element 3, reinforcing elements 4.

В качестве корпуса 1 с крышкой 2 может быть использована металлическая бочка с крышкой.As the housing 1 with a lid 2, a metal barrel with a lid can be used.

Опорно-захватный элемент 3 может быть выполнен в виде грибка (как на фигуре, поясняющей сущность), а армирующие элементы 4 в виде металлических арматурных стержней.The supporting-gripping element 3 can be made in the form of a fungus (as in the figure explaining the essence), and the reinforcing elements 4 in the form of metal reinforcing rods.

Устройство может быть реализовано следующим образом:The device can be implemented as follows:

На крышке 2 устанавливают опорно-захватный элемент 3. Через отверстия в крышке 2 к нижней стороне опорно-захватного элемента 3 прикрепляют один или несколько армирующих элементов 4 в виде арматурных стержней. На узле цементирования с помощью штатного транспортного технологического оборудования на тележку устанавливают порожний контейнер для отверждаемых ЖРО и на тележке перемещают его в позицию для выполнения операции по снятию крышки 2 с корпуса 1 контейнера. Затем перемещают корпус 1 контейнера в позицию заполнения готовым цементным раствором с ЖРО и загружают его. Перемещают загруженный корпус 1 контейнера в позицию для закрывания контейнера и устанавливают на корпусе 1 контейнера крышку 2 с опорно-захватным элементом 3 и армирующими элементами 4. Перемещают загруженный контейнер с установленной на нем крышкой 2 в позицию отстоя, где происходит затвердевание раствора цемента с ЖРО и образование цементированного монолита совместно с опорно-захватными элементами 3 и армирующими элементами 4 крышки 2 контейнера. С использованием опрно-захватного элемента 3 на наружной поверхности крышки 2 контейнер перемещают для транспортирования в хранилище.On the cover 2, a support-gripping element 3 is installed. Through holes in the cover 2, one or more reinforcing elements 4 in the form of reinforcing bars are attached to the lower side of the support-gripping element 3. At the cementing unit, using the standard transport technological equipment, an empty container for curable LRW is installed on the trolley and moved to the position on the trolley to perform the operation of removing the lid 2 from the container body 1. Then move the container body 1 to the filling position with the finished cement mortar with LRW and load it. The loaded container body 1 is moved to the position for closing the container and the lid 2 with the supporting-gripping element 3 and the reinforcing elements is mounted on the container body 1. The loaded container with the lid 2 installed on it is moved to the sludge position where the cement solution solidifies with LRW and the formation of cemented monolith together with supporting-gripping elements 3 and reinforcing elements 4 of the lid 2 of the container. Using the support-gripping element 3 on the outer surface of the lid 2, the container is moved for transportation to the storage.

Все операции процесса выполняются механизмами с дистанционным управлением оператором или средствами АСУТП.All process operations are carried out by mechanisms with remote control by the operator or by means of process control systems.

Полезная модель обеспечивает прочность контейнера на сжатие при штабелировании в 30 рядов и возможность безопасного транспортирования контейнера через 50 лет (срок контролируемого долговременного хранения), а также обеспечивает радиационную защиту при обращении с контейнером.The utility model ensures the compressive strength of the container when stacking in 30 rows and the possibility of safe transportation of the container after 50 years (the period of controlled long-term storage), and also provides radiation protection when handling the container.

Кроме того, наличие в цементном компаунде металлической арматуры позволяет обеспечить отвод тепла из зоны реакции образования цементного камня с целью снижения перегрева в центре бочки.In addition, the presence of metal reinforcement in the cement compound allows heat removal from the reaction zone of the formation of cement stone in order to reduce overheating in the center of the barrel.

Claims

A container for long-term storage and disposal of solidified radioactive waste, including a housing and a cover, characterized in that on the outer side of the cover there is a support-gripping element, to the lower part of which a reinforcing immersion element is made through at least one opening in the cover, made in the form of at least one, for example, reinforcing, rod with a length corresponding to the depth of the container body.